《力的分解——三角支架悬物拉力的分解》说课稿(省级获奖实验说课案例)

1、力的分解一一三角支架悬物拉力的分解说课稿一、使用教材人教版高中物理必修1第三章第五节。二、实验教学内容力的分解的一个难点问题一一三角支架悬物拉力的分解。其问题情境如下：如图1所示，轻杆的一端 C用钱链与竖直墙壁连接，它的另一端1口。用绳子连接到墙的 B点，使轻杆保持水平，绳与轻杆的夹角为 。.在OA绳上悬挂一个重物，使其产生一个向下的拉力F: (1)拉力F产生哪两个作用效果？(2)两分力大小分别是多少？/cF|图1* A三、实验创新要求/改进要点教材中没有实验，在这却需要实验。这是因为三角支架悬物拉力的作用效果 不明显。如果不能解决这个问题，学生就不算真正掌握了力的分解，如果解决了这个 问题，

2、不但对教学有帮助，而且还具有广泛的现实意义：塔吊、斜拉桥、路灯都 有类似的构造。四、实验原理/实验设计思路斜绳和水平轻杆受力后都会发生形变， 但是不明显。采用了以下两种方案解 决这一难点问题。1 .将纯和杆换成容易形变的物体(如橡皮筋、海绵、注射器等)，放大力 的作用效果。2 .在纯和杆的固定处加装拉力传感器和压力传感器。并配合使用Arduino板进行程序控制，精确地显示力的作用效果。五、实验器材创新实验1和创新实验2:海绵、注射器、橡皮纯、木板等。创新实验3: Arduino板、拉力传感器、压力传感器、显示器、细纯、金属 杆、金属架等。六、实验教学目标(1)知识与技能：了解三角支架悬物拉力的

3、作用效果，深入体会将力按效果分解的方法。(2)过程与方法：让学生经历探究三角支架悬物拉力的作用效果的过程。培养学生的开拓创新能力、动手动脑能力、交流合作能力以及科学探究的方法，培养学生的多种核心系乔。(3),情感、态度、价值观： 使学生在完成探究任务的过程中，体验探究的乐趣，增 进对物理和现代科技的兴趣。七、实验教学过程(一)课前准备：将要探究的问题，作为一个任务，布置给学生。要求学生以小组为单位合作 探究，设计实验方案。学生通过小组合作和老师的指导，课前共制作了 3件比较 有意思的产品。加强实验方法指导。制作收藏仪器证书。准备课堂颁发给学生。（二）课堂教学过程：提出探究问题：首先让学生简单谈

4、一下课前探究的结果，引导他们运用“替 代法”和“放大法”的科学的方法，进行理论分析。分组实验：要求每个人利用一根绳、一支笔、一只手，构造一个三角支架，体验三角支架悬物拉力F的作用效果。得出结论：教师引导学生得出结论，并在黑板上画出力的分解的示意图， 明确两个分力的大小和方向。创新实验展示：精选了 3个小组的创新实验方案，逐一展示对创新实验进行评价：总结问题和亮点宣布收藏实验仪器：颁发收藏证书，鼓励学生继续探究创新附：3个创新实验：【创新实验1】：如图21实验方法：用橡皮筋代替细绳，用海绵代替了横杆。 给竖直绳施加 拉力，观察橡皮绳和海绵的变化。2实验现象： 当施加力F时，橡皮绳被拉长，海绵被压

5、缩。3实验结论：力F有沿绳拉绳和沿杆挤压杆的效果。【创新实验2】：如图31实验方法：用橡皮筋代替细绳，用注射器代替了横杆。给竖 直绳施加拉力，观察橡皮绳和注射器的变化。2实验现象：当施加力F时，橡皮绳被拉长，注射器向外喷水。3实验结论：力F有绳向下拉绳和沿杆向里挤压杆的效果【创新实验3 (重点推荐实验)】：1实验原理：(传感器+ Arduino板+显示器)如图5所示，在绳端安装了拉力传感器，它受拉力 才有示数；而在杆的左端安装了压力传感器，它受压力 才有示数。同时还安装了Arduino板和显示器。通过Arduino板的程序设置，将两个传感器的受力在显示器上 定量的显示出来。2实验现象和实验结论

6、：(1)定性实验：不给竖直绳加拉力， 两个传感器的示数都是零； 给竖直绳施加拉力 F, 两传感器均出现读数，这就定性地说明力F有绳向下拉绳和沿杆向里挤压杆的效果。(2)定量实验：测量挂上100g的祛码，即F=0.98N时，两个分力的情况。具体做法是先事先量好角度。、计算出两个分力的理论值，然后挂上祛码，观察实验读数。并将实验值与理论值进行对照。 会发现理论值与实验值高度吻合。 证明这套仪器精 确度很高。(3)改变角度实验：调节横杆上的滑块，可以改变角度，重复步骤( 2),会发现在不 同角度下，实验值和理论值都高度吻合， 既证明了力的分解的正确性， 又显示出仪器的可靠 性。八、实验创新点1、本节

7、课的实验方案都是师生自主创新设计的，教材上没有，网上也没有。2、创新实验1和创新实验2的亮点是采用了 “替代法”和“放大法”的设计 思想：将斜绳和水平轻杆分别用橡皮筋、海绵和注射器来代替。具有“实验现象 明显”、“实验原理简单”、“实验器材常见”、“想象力丰富”等优点。3、创新实验3是我们重点推荐的实验，它有如下优点：构思巧妙，技术先进。使用了 “传感器+ Arduino板+显示器”做实验， 可以很好的培养学生注意细节、严谨求实的态度，激发学生对现代科技的兴趣。可以方便的改变角度。 巧妙的在水平横杆上加装了滑块和紧固螺丝， 从 而可以方便的改变角度，很好地培养了学生动手动脑的能力。可以进行定量测量。在这之前，几乎所有的传统实验都只是定性的探究拉力F的效果，不能测量两个分力的大小，这可以说填补了一项空白，实现了 “零” 的突破。九、实验效果评价1、本节课的创新实验，化“抽象”为“形象”，顺利突破了教学难点，达 成了教学目标。2、实验教学过程中用到了多种探究方法，针对同一个问题设计了多个探究方案，精彩纷呈，叹为观止。很好的培养了学生的发散思维，开阔了学生的眼界。3、所有实验都是师生自主原创。在原创过程中，充分挖掘出了学生的创新、 质疑、自主、合作、动手动脑能力，让学生体验到了探究的成就感，感受了物理 和技术的迷人。很好的培养了学生的核心素养。总